本文是一篇建筑学论文，本文运用历史学、考古学和建筑学等相关学科的理论知识和数字化测绘方法—倾斜摄影测量，以现存居延汉代烽燧建筑及相关的遗迹为研究对象，得到居延烽燧布局、建筑形制及营造技术特点。并通过辨析居延T13烽燧遗址，立足于汉塞候望文化，完成了烽燧建筑遗址的复原。
第一章绪论
1.1研究背景与选题范围
1.1.1研究背景
本课题来源于国家文物局科研项目《长城文化遗产保护与利用的空间信息技术方法研究》及内蒙古自治区科技计划项目《基于当代数字技术的内蒙古建筑遗产传承与再利用研究》。
汉代边防是我国边防史发展的辉煌阶段，制度上继承强秦，并在时间和空间上系统地体现出边防体系的完整性。这一时期的边防工程—汉长城的修筑长度达两万里，为历史上最长。
居延汉塞为汉代边防在居延地区体系化的建立，是汉王朝对外政策的显现，包括了屯兵、屯田、候望、邮驿等建筑类型，其中居延烽燧作为边防的前沿基础建筑，数量众多，类型丰富，遍及边境线。不但承担着边塞的候望功能，也体现出了高超建造技术水平。在资料的初步梳理过程中，烽燧由烽燧本体和附属建筑组成，建筑本体部分包括墩台、坞、坞院，附属建筑部分为天田、塞墙、附燧等，因具体建筑平面形制不同、附属建筑数量不同、在营造技术上也存在因地制宜的特点。
在居延汉塞营建的鼎盛时期，分属八个候官的燧约在二百六十左右，每个烽燧都有对应的名称，实际存在过的燧名还更多。到今天的居延地区建筑平面较为完整的烽燧遗址所剩无几。尤其近几十年遗址的破坏程度加剧，数字化的保存和研究工作尤为重要。
首先，力求将建筑与历史文化、人文地理等多方面进行交叉与融合，以居延汉塞为背景和依托，在收集的烽燧考古发掘图和现存烽燧建筑实地测绘图的原始资料基础上，归纳其选址规律、功能布局模式和建筑形制类型等；其次，通过实地调研，测绘现存平面形制良好的烽燧建筑，力图对遗存现状有深刻了解，利用统计学方法量化居延烽燧建筑空间组合和建筑形制特点。最后，结合调研中收集的各类资料、图片和视频文件，选择遗址现存较好的烽燧为实例，进行复原推演探研，是居延烽燧形制特点在现存烽燧遗址上的实践应用，具有一定的学术研究意义。
1.2研究目的和意义
1.2.1研究目的
（1）通过对居延烽燧历史背景，建筑营建的历史文献梳理，探索烽燧建筑的选址规律和功能布局。
（2）通过对比汉代居延不同塞区和相同塞区烽燧现状，统计学方法量化居延烽燧的建筑空间组合和建筑形制特点。
（3）通过对居延汉塞烽燧遗址复原的实践，直接体现了烽燧建筑形制研究的理论成果，为探讨边疆地域特色的汉代居延烽燧建筑提供学术参考。
（4）通过数字化技术采集烽燧建筑及地形环境测绘数据，进行三维数字化信息存档，借鉴国内外遗产数字化保护案例，探讨居延烽燧建筑遗址数字化保护形式及内容。
1.2.2研究意义
（1）烽燧是长城体系中基本构成单位，体现着长城的候望功能。居延汉塞的规划营建使得居延烽燧建筑趋于成熟，现存烽燧遗址的数量众多、形制丰富，并在空间布局中极具规范性，具有学术研究价值。
（2）当今学界对居延汉塞的研究多以汉简文学、防御体系、候望组织、烽火制度进行，对于烽燧自身的建筑特点和构造形式研究还较为分散，故本课题对于完善烽燧建筑的系统性研究有重要学术意义。
（3）传统测绘技术难以一次提取完整遗址信息，而西北荒漠戈壁地区荒无人烟、无路标指引、路况极差、移动设备信号弱等各种现实条件，造成调研资金浪费、增加人员安全风险。通过摄影测量技术采集测绘信息，构建遗址模型，并贮存数字化档案。对烽燧建筑的保护修缮工作具有重要现实意义。
第二章 数字化保护下烽燧建筑研究方法
2.1研究理论及技术方法
2.1.1建筑考古学
研究建筑的历史价值，离不开建筑学、历史学、考古学、地理学、社会学等多学科的合作。其中，考古学的主要作用是精确地确定建筑物的历史沿革，建筑年代问题（包括创建、重建与重要修缮更迭的年代）是其核心[7]。中国考古学学科研究目的为还原古代社会，阐发文明源流。对古迹古物调查研究的范围包括一切人类有意识和无意识的遗迹、遗物。从建立之初，直至今日，调查理念和宗旨都在不断发展和进步，不过在中国考古学界，对古建筑的研究还存在疏忽或缺乏相关理论知识。体现在田野发掘工作中对古代建筑遗址的利用不充分，由此带来的建筑遗物错挖、误判、漏判问题，因此值得关注。
杨鸿勋先生在中国建筑考古学概述中提到，“建筑考古”从建筑史学和考古学的学术需求分析：一方面，对于地面现存的古代建筑，应以考古学的理论方法，深化年代问题研究，提出更加精确的时空框架，明确建筑形制的区系类型和渊源流变；另一方面，对于各类考古工作所揭示的建筑遗存，可运用古代建筑的知识，辨识遗迹遗物，指导发掘，复原遗址。
综上，建筑考古学的定义应是：综合运用历史学、考古学和建筑学等相关学科的理论、知识与方法，以现存建筑或与建筑相关的遗迹为研究对象，研究其年代问题，明确建筑形制的区系类型和渊源流变关系，并通过辨析建筑遗址，复原建筑的历史面貌[7]。
2.2数字化技术方法应用
2.2.1无人机倾斜摄影
（1）无人机倾斜摄影原理
无人机（UAV）是一种利用无线遥控技术，通过计算机编程实现对飞机的自主控制，并装有自动驾驶仪、导航系统等。将高精度、多角度的航拍相机与无人机相结合，构成了一套无人驾驶飞机倾斜摄影测量系统。该方法能快速、有效地获得高分辨遥感图像，并能利用倾斜摄影技术快速建立三维模型。总而言之，无人机倾斜摄影测绘技术是将遥感传感器技术、 POS定位定向技术和 GPS差分技术相结合，具备自动化、智能化获取国土、资源、环境等空间信息的能力，以数据快速处理系统为技术支撑，进行实时处理、建模的新型测绘技术[9] 。
随着轻量型无人机、数据高效采集设备和专业处理三维数据软件的快速发展，使得无人机倾斜摄影应用范围越来越广泛，以高精度、大范围、高成像的数字成果能够直观反映物体的外观尺寸、坐标高程等属性，使真实三维效果和测绘级精度成为现实。无人机倾斜摄影技术是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的，无人机搭载单台或多台摄影仪传感器，其中多台的摄像传感器可以同时快速获取下视、前视、后视、左视、右视的倾斜三维影像和正射影像。单台传感器则需要在规划更为复杂的无人机航线，用更长的图像采集时间来达到相同的影像效果。再利用计算机自动图形处理技术进行自动空三处理，通过影像匹配和表面纹理映射等技术手段，最大限度地真实还原地表的真实景物[9]。
第三章 居延汉塞历史沿革及主要营建因素 ..................... 17
3.1 居延汉塞的历史沿革 .................................... 17
3.1.1 历史渊源 ....................................... 17
3.1.2 构成特点 ...................................... 17
第四章 居延汉塞烽燧概况及空间分布关系 ....................... 25
4.1 居延烽燧相关资料梳理............................. 25
4.1.1 史书记载 ................................. 25
4.1.2 汉简记载 ................................ 25
第五章 居延汉塞烽燧建筑形制及营造技术 .......................... 42
5.1 研究样本下的烽燧建筑概述 ............................ 42
5.2 烽燧建筑构成 ................................ 42
5.3 烽燧单体 ..................................... 43
第六章 居延烽燧复原推演实例与数字化保护探讨
6.1居延汉塞烽燧研究
学术界已做了很多关于汉代长城建筑的相关研究，陈梦家先生《汉代居延都尉府边防体系空间布局研究》提出从历史地理空间的规划视角对汉代设置居延都尉府边防体系基制进行解析；在汉代边防建筑营造研究上，程喜霖先生《汉唐烽堠制度研究》及吴礽骧先生《河西汉塞》等论述了汉代烽燧亭障的平面布局、构造形式、防御设施及建筑营造技术；
近年业界内对于汉代长城的研究成果虽然愈多，但关于长城建筑复原方面还存在对单体烽燧建筑复原关注不高和传统测绘技术的效率较低的问题。表现在：
（1）戍边烽燧是规格较低的长城建筑，遍及西北荒漠戈壁地带，遗址整体的保存情况较差，受重程度不比大型的关城建筑；
（2）传统测绘技术难以一次提取完整遗址信息，而西北荒漠戈壁地区荒无人烟、无路标指引、路况极差、移动设备信号弱等各种现实条件，造成调研资金浪费、增加人员安全风险。
结论
本文运用历史学、考古学和建筑学等相关学科的理论知识和数字化测绘方法—倾斜摄影测量，以现存居延汉代烽燧建筑及相关的遗迹为研究对象，得到居延烽燧布局、建筑形制及营造技术特点。并通过辨析居延T13烽燧遗址，立足于汉塞候望文化，完成了烽燧建筑遗址的复原。
1.本文研究的主要结论：
（1）烽燧布局特征
整体防御布局：居延汉塞烽燧布局呈“三角”形，各为一边，共同守卫绿洲平原，东北角为古居延泽天然屏障。各塞区烽燧选址上，以山、河为险，沿河（汉代弱水）而建，烽燧线上烽燧均匀的布置在河流内侧，不同塞区因地形、水文关系，在烽燧密度和烽燧朝向上略有差异。
单向防御纵深：第一道以河流为天险，为战略缓冲；第二道为天田，拖延敌军进攻的同时还用于侦察平时的偷渡现象；第三道才为具有传烽火、善防守、可出击的烽燧单元组成的防线。
（2）烽燧建筑形制
烽燧与附属设施：由外向内分为天田、烽燧、附隧，彼此间距基本都
